ФБТ-06-01. Штучне формування енергетичної активності в біореакторі на резонансному рівні

TRL-2

Ринкова та економічна привабливість

• Апарат може використовувтися для культивування мікроорганізмів в рідинних середовищах при виготовленні вакцин та біологічно-активних речовин.
• Забезпечується енергетично активний, турбулентний, стан в робочій рідині без додаткових механічних засобів, просторовий рух повітряно-рідинної суміші, штучне збільшення часу взаємодії бульбашок кисню з робочою рідиною та відсутність в порожнині корпусу додаткових елементів конструкції для регулювання технологічного процесу, забезпечується однорідність суміші по всьому об’єму, усуваються зони пасивної енергетики в апараті, мінімізується ефект налипання до поверхні додатково введених елементів конструкції.

Основні переваги (сильні сторони) розробки

• Просторовий резонанс, який створюють усередині корпусу ультразвукові випромінювачі, турбулізує всю рідиннофазову складову вмісту корпусу апарату і примушує газові бульбашки рухатись без перешкод не тільки спрямовано вгору, але і в інших різноманітних напрямках, утримуючи їх довше в робочій рідині, збагачуючи тим самим суміш киснем і створюючи умови для інтенсивного росту клітин. Завдяки цим властивостям, забезпечується енергетична активність робочої рідини по всьому об’єму. Що суттєво підвищує продуктивність технологічного процесу і його якість. Штучне формування енергетичної активності робочої рідини ультразвуковим променем на резонансному рівні дозволяє ефективно керувати технологічним процесом, підвищувати продуктивність і якість вихідного продукту.
• Технічна реалізація пропонуємого рішення не обтяжена визначаючим ростом матеріалоємкості, натомість, надає можливість для автоматизації всього технологічного процесу, забезпечення стерильності продукту, здійснення поточного керування енергетичним станом робочої рідини.

Основні характеристики

• Формування хвильового співпадання штучно генеруємими згинними, а також поздовжніми хвилями корпуса апарату, приведе в резонансний стан культуральну рідину, збурить її по всьому об’єму, ліквідує малоактивні і застійні зони. Циліндричні каустики вздовж осі апарату і біля його стінок додатково збурять робочу рідину і сприятимуть подальшій інтенсифікації процесів тепломасообміну і аерації, що, в свою чергу, підвищить продуктивність і якість технологічного процесу.
• Якщо Сп=С0 , поверхня більшої каустики обернеться на геометричне місце точок, які знаходяться на осі корпуса.
• Джерелом ультразвукових коливань служить низькочастотний ультразвуковий генератор  із частотою випромінювання ультразвукових коливань 36 кГц, потужністю 300 Вт та інтенсивністю ультразвукових коливань 1,65 Вт/ см³.

Стан готовності

• Область застосування визначена
• Вимоги до інженерних ресурсів визначені
• Вибір які елементи виробляти, а які замовляти зроблено
• Схеми базових бізнес-процесів визначені
• Патентний аналіз проведений
• Оцінка корисності проведена

Інформація про розробників

• Наукова група ФБТ-06. Прикладні аспекти динаміки багатофазних імпедансних систем симетричної і антисиметричної структури в акустичному середовищі

Що потрібно для просування розробки

• Фінансування, для розробки дослідно-промислових зразків біореактору нового покоління, і впровадження його у промислове виробництво.